DE2819981C2 - Schaltungsanordnung für Konferenzgespräche über Fernsprechleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betribbt eine Schaltungsanordnung für Konferenzgespräche über Fernsprechleitungen zwischen mindestens zwei an verschiedenen Orten befindlichen Teilnehmergruppen, deren jede an einem Konferenztisch Platz nimmt, der in der Mitte mit einem Lautsprecher und gleichmäßig um diesen verteilt an jedem Platz mit einem Mikrofon ausgerüstet ist,
mit einem Sendeteil mit einem Sprechkanal und einem Datenkanal, wobei im Sprechkanal ein Mischer, der die Ausgänge der Mikrofone zusammenfaßt, in Reihe mit einem ersten Bandsperrfilter für das Frequenzband und einem Verstärker liegt, und im Datenkanal mit den Mikrofonen verbundene Detektoren, die eine Kennung für den sprechenden Teilnehmer eines Konferenztisches erzeugen, in Reihe mit einem Datensender, der ein zu dem ersten Bandsperrfilter komplementäres Bandpaßfilter aufweist, liegen, und die beiden Kanäle auf eine

Fernsprechleitung geschaltet sind, sowie mit einem Empfangsteil mit einem an die Fernsprechleitung angeschalteten Sprechkanal und einem Datenkanal, wobei

im Sprechkanal ein mit dem ersten identisches zweites Bandsperrfilter in Reihe mit einem Verstärker und dem Lautsprecher liegt, und

im Datenkanal ein mit dem ersten identisches zweites Bandpaßfilter in Reihe mit einem Datenempfänger mit einem Demodulator für die Kennung und einem Adressendekoder, der eine Anzeigevorrichtung speist, liegen.

Hierzu befindet sich an jedem Ort ein Konferenztisch, der mit einer akustischen Zelle zur Wiedergabe der empfangenen Tonfrequenzsignale und einer Anzahl von den am Ort betindlichen Teilnehmern zugeordneten Mikrofonen ausgerüstet ist Eine solche Anlage ist in dem Aufsatz von R. Trueman in SYSTEMS TECHNOLOGY, Juni 1976, Nr. 24, Seiten 17 bis 21, beschrieben.

Die Identifizierung eines anwesender. Teilnehmers, der das Wort ergriffen hat (im folgenden als Redner bezeichnet), erfolgt durch die Selektion der Schallpegel der anwesenden Sprechenden. Dazu dient ein Detektor, der durch Vergleich der von den einzelnen Mikrofonen erzeugten Pegel den Sprechenden mit dem höchsten Pegel, eben den Redner, ermittelt. Der örtliche Sender übermittelt die Adresse dieses Redners an die Empfänger der ortsfernen Konferenztische, an denen von der Adresse gesteuerte optische Anzeigen den betreffenden Redner erkennen lassen.

Mischt sich ein zweiter Redner mit größerer Lautstärke ein, so wird der Vorredner aus der Verbindung herausgeworfen. Das kann zu Erkennungsschwierigkeiten an den ortsfernen Konferenztischen führen, da die Adresse des ersten Redners nur erhalten bleibt, solange der Lautpegel oberhalb einer vorgegebenen Schwelle bleibt bzw. nur für kurze, durch die Zwischenwortpausen gegebene Zeiten unter diese sinkt und kein anderer im Raum lauter spricht.

Außerdem sind, um eine Selbsterregung der Anlage zu verhindern, Dämpfungsglieder erforderlich, deren Verstärkungsfaktor von der Amplitude des Empfangssignals abhängig ist. Sobald jemand am Tisch das Wort ergreift, wird die Verstärkung im Sendekanal heraufgesetzt und zugleich die Verstärkung am Empfangskanal herabgesetzt. Diese Variation kann von dem Pegelverhältnis in den beiden Kanälen progressiv abhängig oder unabhängig sein. In jedem Falle muß aber das Produkt aus den Verstärkungsfaktoren der beiden Kanäle und der akustischen Kopplung zwischen der akustischen Zelle und den Mikrofonen am Tisch kleiner als 1 sein. In Anlagen, in denen das Produkt konstant gehalten wird, besteht immer eine gewisse Selbsterregung zwischen akustischer Zelle und Mikrofon, die der· Hörpegel begrenzt, weil die abgestrahlten Töne d'irch ihre Rückwirkung auf den Empfänger die Verstärkung im Sendekanal teilweise neutralisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der bekannten Art so weit zu verbessern, daß der durch die Selbsterregung zwischen akustischer Zelle und Mikrofon erzeugte akustische Restpegel vollständig verschwindet und die Erkennung eines Redners nicht aus einem Vergleich der Lautstärken der einzelnen Gesprächsteilnehmer am Tisch, sondern im Gegenteil aus der Geschwindigkeit abgelei- b5 tet wird, mit der der Redner das Wort ergreift.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 angegebenen Mitteingelöst.

Demnach werden die Tunfrequenzsignale der gleichmäßig um die Tischmitte verteilten Jvlikrofone um gleiche Winkel zwischen 0° und 360° phasenverschoben.

Die Identifizierung eines Redners gründet sich erfindungsgemäß auf der Geschwindigkeit, mit der er sicii in die Gesprächsrunde einschaltet. Mit anderen Worten, sobald ein Teilnehmer das Wort mit einer Lautstärke ergreift, die oberhalb einer ersten vorgegebenen Schwelle liegt, wird seine Adresse ausgegeben, solange diese Lautstärke oberhalb einer zweiten vorgegebenen Schwelle, die aber unter der ersten Schwelle liegt, bleibt, wie laut auch immer die anderen Teilnehmer sprechen. Die Schaltungsanordnung ist außerdem so getroffen, daß die Ausgabe und Übertragung der Adresse nicht durch kurze Pausen zwischen Silben und Wörtern unterbrochen wird.

Die Erfindung erleichtert das Gespräch der Teilnehmer an einem Konferenztisch untereinander erheblich; sie ist einfach und zu mäßigen Gestehungskosten in die Praxis umzusetzen.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Konferenztisch für Konferenzgespräche mit seinen Einrichtungen;

Fig.2 ein Schema eines Anzeigetableaus an jedem Platz;

Fig. 3A das Blockschaltbild des Sendeteils der Anlage;

Fig.3B das Blockschaltbild des Empfangsteils der Anlage;

Fig.4 die Schaltmittel zur Vorverstärkung und zur Unterdrückung der Selbsterregung für ein Paar von sich am Tisch diametral gegenüberliegenden Mikrofonen;

Fig. 5A und 5B die den beiden Mikrofonen zugeordneten Schaltkreise zur Signalerkennung;

Fig.6 ein Schema der Organisation der Prioritätskreise der Signaldetektoren;

Fig. 7 Darstellung charakteristischer Frequenzbänder.

In Fig. 1 wird als Beispiel angenommen, daß an jedem Konferenztisch der Anlage sechs Teilnehmer L\ bis U Platz nehmen können. Ihre sechs Arbeitsplätze von trapezförmiger Gestalt 10i bis \0_b rahmen die sechseckige Tischmitte 11 ein. Ein an seinem Platz 10 sitzender Teilnehmer L hat vor sich ein Paneel 12, in das ein Schallempfänger 13 und ein Tableau 15 eingebaut sind.

Jeder der (nicht im einzelnen gezeigten) Schallempfänger 13 besteht aus einem offenen, paraboloidförmigen Hohlreflektor, vor dem ein Miniatur-Mikrofon M in passender Art gehaltert und auf den Scheitelpunkt des Paraboloids gerichtet ist. Das Mikrofon M überträgt die von dem betreffenden Teilnehmer ausgehenden und an der Wand des Paraboloids refflektierten Sprachsignale. Es handelt sich dabei um ein richtungsunabhängiges Kristallmikrofon, dessen Richtungsunabhängigkeit die Empfindlichkeit des zugehörigen Schallempfängers erhöht.

Der Hauptvorteil eines solchen Schallempfängers ist das fast vollständige Fehlen einer sekundären Hinterkeule in seinem Strahlungsdiagramm, weshalb es möglich ist, die durch den Larsen-Effekt gegebene Selbsterregung bei der Übertragung von Hörfrequenzen zwischen den Konferenzräumen bei einer in der Mitte des zentralen Tischabschnittes 11 angeordneten akustischen Zelle 14 beträchtlich zu vermindern.

Zusätzliche ist, um den Larsen-Effekt noch stärker zu begrenzen, jeder der Konferenzräume in geeigneter Weise akustisch ausgekleidet, und zwar mittels dünner absorbierender Platten und einer akustischen Isolierung, die die Nachhallzeit des Raumes vermindern und gleichzeitig die direkte Ausbreitung des Schallwellenfeldes um die akustische Zelle 14 herum verstärken. Die Abmessungen des gesamten Konferenztisches 1 sind zweckmäßigerweise so gewählt, daß lediglich das direkt von der akustischen Zelle ausgesandte Schallwellenfeld u. U. von den Mikrofonen M\ bis M₆ empfangen wird. Vom direkten Schallwellenfeld wird im folgenden angenommen, daß es den Effekt der Selbsterregung zwischen dem oder den Lautsprechern der akustischen Zelle 14 und den symmetrisch um den zentralen Tischabschnitt Il herum verteilten Mikrofonen vollständig unterdrückt.

Die Einrichtungen für die Anzeige der Gesprächsteilnehmer sind in Form von Tableaus 15 ausgebildet, von denen dasjenige für den Teilnehmer Li schematisch in F i g. 2 dargestellt ist. Zu jedem Platz 10, bis 1O₆ gehört eines der Tableaus 15t bis 15b, welches beispielsweise ein rotes Anzeigefeld Ri aufweist, dessen Aufleuchten bestätigt, daß das System das von der Stimme des Teilnehmers L₁ ausgesandte Sprachsignal ausgewählt hat und dessen Rede an die anderen, ortsfernen Konferenztische überträgt. Ferner können die Tableaus blaue Anzeigefelder S₁ bis B3 enthalten, die den einzelnen, an anderen Orten befindlichen Konferenztischen, im Beispiel 3, entsprechen und durch Aufleuchten so eines von ihnen anzeigen, daß einer der Teilnehmer des zugehörigen Konferenztisches das Wort übernommen hat. Darüber hinaus können drei Gruppen von je sechs grünen Anzeigefeldern V₁.1 bis Vi.6, V2.1 bis V₂.t und V3.1 bis V3, b vorgesehen sein, deren Lampen den 18 Teilnehmern aller drei an verschiedenen Orten befindlichen Konferenztischen entsprechen, wobei jedes der Felder ßbzw. Veine Beschriftungslinie L\,, bis L₁. _b, /-2.1 bis L2. b und L\ 1 bis Ly ₆ für den Namen de betreffenden Teilnehmers aufweist oder eine Beschriftungslinie L\ bis L-i zur Kennzeichnung des jeweiligen Konferenztisches, beispielsweise des Ortes, an dem er sich befindet. Die Beschriftung auf diesen Linien kann beispielsweise im Wege einer kurzen Vorstellung der einzelnen Teilnehmer oder vor Beginn der Konferenz vorgenommen werden.

Jedes Anzeigefeld des Tabelaus enthält beispielsweise eine Lumineszenzdiode (Glimmlampe). Wenn kein Teilnehmer spricht, bleiben dasjenige rote Feld und diejenige Gruppe von grünen Feldern erleuchtet, die dem letzten am Ort befindlichen Teilnehmer bzw. dem letzten an einem anderen Tisch befindlichen Teilnehmer entsprechen, der gesprochen hat.

jeder Konferenztisch ist zweckmäßigerweise über eine Telefonleitung mit zwei Paaren von symmetrischen Adern, von denen eines für den Sendekanal und eines für den Empfangskanal bestimmt sind, mit einer automatischen Umschalt- bzw. Vermittlungsanlage verbunden. Auf diese Weise werden die Hörfrequenzsignale und die Informationssignale an die anderen Konferenztische auf gleiche Art übertragen wie bei einer normalen Telefonverbindung zwischen einer Telefonleitung für die am Ort befindliche Teilnehmereinrichtung und den Telefonleitungen für die ortsfernen Teilnehmereinrichtungen.

Entsprechend den F i g. 3A und 3B ist ein für einen Raum bestimmter Konferenztisch mit einem Sendeteil 2 für die Sprachsignale versehen, die von sechs Mikrofonen Mi bis Μ», ausgehen und die zweckmäßigerweise von den Informationssignalen, insbesondere für die Anzeigetableaus, überlagert sind, sowie mit einem Empfangsteil 3 für die überlagerten Signale, die von den Sendeteilen der Systeme der ortsfernen Konferenztische ausgesandt werden. Das Empfangsteil 3 empfängt die gemischten Hörfrequenzsignale, die dann weiter zu der akustischen Zelle 14 übertragen werden, und steuert die Anzeigefelder B und V der Tableaus der am Ort befindlichen Teilnehmer. Ein zwischen die Sendeteile 2 und die Empfangsteile 3 geschaltetes Interface 4 gestattete die Übertragung und den Empfang der Signale über die Telefonleitung mit zwei symmetrischen Paaren 5|, 52 von Adern durch die zugehörige zentrale automatische Vermittlungseinrichtung. Das jeweilige Verbinden der Teieionieitungen, die die vier unterschiedlichen Orte bedienen, erfolgt durch eine Spezialeinrichtung, die es ermöglicht, jeden ausgewählten Eingang mit einer Mehrzahl von Ausgängen zu verbinden. Die Schaltung und der Aufbau dieser Einrichtung sind bekannt und brauchen, da sie nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind, nicht näher beschrieben zu werden.

In dem Sendeteil 2, welches in F i g. 3A dargestellt ist, übertragen die sechs Mikrofone M₁ bis M₆ die Hörfrequenzsignale jeweils über Dämpfungsvorverstärker 2O₁ bis 2O₆, die im folgenden näher beschrieben werden. Das wesentlichste Merkmal dieser Dämpfungsvorverstärker besteht im Ausführungsbeispiel in einer Phasenverschiebung von 180° zwischen den empfangenen Sprachsignalen von jeweils einem Paar von Mikrofonen, das symmetrisch zum Zentrum der akustischen Zelle 14 angeordnet ist. Von dort werden die gegeneinander phasenverschobenen Sprachsignale über zwei Busse 21 und 21' mit je sechs Adern zu einem Mischer 22 und einer Reihe von Detektoren 23i bis 23₆ weitergeleitet, die über einen Adressencoder 24 die Adressiersignale für die Teilnehmer erzeugen. Jeder Detektor 23, dessen Aufbau weiter unten beschrieben wird, leitet zum Adressencoder 24 und gleichzeitig zum zugehörigen roten Anzeigefeld R ein Identifizierungssignal desjenigen Teilnehmers weiter, der das Wort ergriffen hat. Die Detektoren 23_t bis 23t besitzen ein Auswahl-Frequenzband AF₂ mit einer mittleren Hörfrequenz F₂ derart, daß die gesamte Aufnahme von akustischen Niveaus ausgeschlossen wird, die durch die akustische Zelle 14 durch Rückkopplung über die Mikrofone Mi bis M₆ entsteht.Tatsächlich laufen die von dem Mischer 22 abgegebenen, gemischten Signale in ein erstes Bandsperrfilter 25, um ein erstes Frequenzband AFu F₁ auszufiltern, welches insbesondere zur Übertragung der Anzcigcsigr.sie bestimmt ist, und in jedem der jweils zu einem Tisch gehörigen Empfangsteile 3 in ein zweites Bandsperrfilter 35 (F i g. 3B) mit einem Bereich AF₂ um eine Frequenz Fi herum, damit die von einem Lautsprecher 11 eines ortsfernen Konferenztisches ausgesandten Frequenzen die zugehörigen Detektoren 23i bis 23e nicht durch akustische Kopplung erregen können. Ohne ein solches zweites Bandsperrfüter 35 und ein Bandpaßfilter für die Detektoren (mit dem zweiten Frequenzband AFz, F2) wurden empfangene, hörbare Töne vorhanden sein, die unterhalb einer Schwelle eines ausgewählten Schallpegels ein durch die Detektoren übertragenes Fehlersignal hervorrufen würden.

Der für die Übertragung der Anzeigesignale bestimmte Bereich AF\ wird hier überlagert und mit dem oben definierten Frequenzbereich Fz vermischt Dieser vereinigte Frequenzbereich Δ F besitzt beispielsweise

ein Frequenzband von 300 Hz mit einer Mittenfrequenz von F = 1770 Hz. Dieses Frequenzband stimmt vorteilhafterweise mit einem Telegrafiekanal überein, der das Frequenzband von 1620 bis 1920 Hz benutzt und der für die gleichzeitige Übertragung der Steuersignale und für ·-, die Übertragung von Informationen verwendet werden kann.

Aus diesem Grunde sind der Ausgang des Adressencoders 24 und der Ausgang des Datengebers 26 je mit den zwei Eingängen eines Wählers 27 verbunden, _w dessen Ausgang an einen Telegrafiesender 28 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemmen der Detektoren 23i bis 23t, sind mit den Eingängen eines ODER-Gatters 26' verbunden, dessen Ausgang an einem Steuereingang des Wählers 27 liegt. ι ■-,

Wenn keine Teiinehrneradresse übertragen wird, verbindet der Wähler 27 den Datengeber 26 mit dem Telegrafiesender 28. Wenn dagegen eine Teilnehmeradresse übertragen wird, erscheint ein Steuersignal am Ausgang des ODER-Gatters 26', welches über den Wähler 27 die Verbindung des Adressencoders 24 mit dem Telegrafiesender 28 herstellt.

Die Daten- und Adressensignale werden auf geeignete Weise in dem ihnen zugeteilten Frequenzband AF (oder AF]) durch den Telegrafiesender 28 moduliert, der >-, ein erstes Bandpaßfilter für den Frequenzbereich AF (oder AF\) besitzt

Die Informations- und Adressensignale des Teilnehmers, die vom Telegrafiesender 28 übertragen werden, und die durch das erste Bandsperrfilter 25 zu einem Störsignale insbesonderer hoher Frequenzen beseitigenden Begrenzungs-Verstärker 29 übertragenen Sprachsignale werden durch das Interface 4 auf die Zweidrahtleitung 5j übertragen.

Wie in Fig. 3B dargestellt, empfängt das Empfangs- j-, teil 3 über die Zweidrahtleitung 5₂ und über das Interface 4 die Hörfrequenzsignale, die Adressen- bzw. Identifizierungssignale und ggf. Datensignale, die durch die Sendeteile der zugehörigen ortsfernen Konferenztische ausgesandt werden.

Auf einem ersten Kanal überträgt das zweite Bandsperrfiher 35 in dem Band, das mit dem Telegrafieband Af übereinstimmt, oder in den beiden getrennten Bändern AF\ und AF₂ nur die gemischten Sprachfrequenzsignale über einen Entzerrer 32, der zweckmäßigerweise auf die Akustik im Raum eingestellt ist, über einen Verstärker 39 und eine Leitung 31 zur akustischen Zelle 14.

Auf einem zweiten Kanal liefert ein zweites Bandpaßfilter 33, dessen Frequenzband mit den so Bereichen AF oder AF\ übereinstimmt, das also komplementär zum Frequenzband des ersten Bandsperrfilter 25 ist, nur die dem Telegrafiekanal zugeteilten Signale von der Bandbreite AF oder A F\ an den Telegrafieempfänger 38.

Der Telegrafieempfänger 38 ist mit einem Wähler 37 mit zwei Ausgängen verbunden. Ein Ausgang ist an den Eingang eines Adressencoders 34 angeschlossen, und der andere Ausgang ist mit einem Datenempfänger 36 verbunden. Wie es für Datenterminals bekannt ist, gibt to der Wähler 27 des Sendeteils 2 ein besonderes Schaltsignal ab, welches die Wähler 27 und 37 in gleicher Weise ansteuert und entweder auf Datengeber bzw. -empfänger oder auf Adressencoder bzw. -decoder schaltet

Der Adressendecoder 34 decodiert die Ortsadressen der Konferenztischorte und gibt ein Signal auf einen der drei Aasgangsdrähte 33i, 33₂,333. das die entsprechende Lampe ßi bis B_s aufleuchten läßt. Der Adressendecoder decodiert außerdem die Adressen der Teilnehmer und gibt ein Signal auf einen der sechs Ausgangsdrähte 31Ί bis 31 'b, worauf die gewünschte grüne Lampe aufleuchtet.

In F i g. 4 ist nur das Paar von Dämpfungsverstärkern 20i und 2O4 dargestellt, die Hörfrequenzsignale einander entgegengesetzter Phase erzeugen. Die anderen Paare von Dämpfungsverstärkern, nämlich 2O₂,2O5 und 2O3,20b sind identisch.

Wie bereits unter Hinweis auf Fig. 1 ausgeführt wurde, sind die sechs Mikrofone Mi bis Mt, in gleichen Abständen um das Zentrum des Konferenztisches 1 herum verteilt, mit dem die akustische Zelle 14 eine Einheit bildet, wobei das Ganze sich im Bereich des direkten Schallfeldes befindet. Auf diese Weise kann nur das von der akustischen Zelle 14 ausgesandte direkte Schallfeld eine Selbsterregung durch akustische Rückkopplung hervorrufen. Folglich empfängt jedes Mikrofon eines Paares von diametral angeordneten Mikrofonen, wie z. B. Mi und M₄, Schalldruckpegel von gleicher Stärke, die in Gegenphase sind und sich auslöschen. Daher stellen die Dämpfungsverstärker mit ungeraden Indices 2O|, 2O₃ und 2O5 direkt das von der akustischen Zelle 14 ausgesandte Hörfrequenzsignal wieder her, während die Dämpfungsverstärker mit geraden Indices 2O₂,2O4,2O₆ es unter Zwischenschaltung eines 180°-Phasenschiebers 204 (Fig.4) wiederherstellen. Diese beiden Gruppen von Verstärkern 20 sind daher jeweils durch + (ungerade Indices) oder — (gerade Indices) in den F i g. 1 und 3A gekennzeichnet.

Gemäß F i g. 4 ist ein Mikrofon Mi vom Typ eines Kristallmikrofons, welches einen (nicht gezeigten) Vorverstärker enthält, der in geeigneter Weise von einer Gleichstromquelle 201 versorgt wird, an einen Dämpfungsvorverslärker 201 angeschlossen. Das vom Mikrofon Mabgegebene Hörfrequenzsignal passiert ein Bandpaßfilter 202,. das die Störsignale hoher Frequenzen eliminiert. Danach wird das gefilterte Signal in einer Verstärkerstufe 203i in geeigneter Weise für seine Dektion und Mischung mit anderen Signalen verstärkt, die von den anderen Dämpfungsvorverstärkern kommen. Die Verstärkerstufe 203i besteht aus einem Operationsverstärker 2030, der an seinem direkten Eingang 2031 das gefilterte Hörfrequenzsigna! empfängt, dessen Gleichstromkomponente von einem Kopplungskondensator 2032 eliminiert wird. Der Ausgang 20331 ist mit den inversen Eingang 2034 des Verstärkers 2030 über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 2035 und einem Kondensator 2036 rückgekoppelt um unerwünschte Schwingungen zu unterdrükken.

Im Falle eines Dämpfungsvorverstärkers mit ungeradem Index wie beispielsweise 20i, ist der Ausgang 20331 der Verstärkerstufe 203i direkt mit einem der Einänge des Mischers 22 und mit einem Eingang des zugehörigen Dtektors 23i verbunden. Im Gegensatz dazu liegt hinter dem Ausgang 20334 der Verstärkerstufe 2034 eines Dämpfungsvorverstärkers mit geradem Index, wie beispielsweise 20«, ein 180° -Phasenschieber 2044. Dieser Phasenschieber besteht aus einem Operationsverstärker 2040, der in bekannter Weise als Inverter geschaltet ist Deshalb ist der Ausgang 2033₄ mit seinem inversen Eigang 2041 über einen Widerstand 2042 verbunden, der mit dem Rückkopplungswiderstand 2043 identisch ist während der direkte Eingang 2044 an Masse liegt

Wenn, wie allgemein üblich, die Zahl der gleichmäßig über den Umfang des Konferenztisches verteilten

Mikrofone größer als 2 ist, sieht die Erfindung Gruppen von Mikrofonen vor, denen Phasenschieber zugeordnet sind, die an die Ausgänge der betreffenden Dämpfungsvorverstärker angeschlossen sind. Die Phasenschieber jeder Gruppe haben Phasenwinkel in gleichen Abständen zwischen 0 und 360°. Für beispielsweise eine Gruppe von drei Mikrofonen, die um den Tisch herum angeordnet sind, wie die Mikrofone Mi, M? und Mj in F i g. 1, betragen die Phasen winkel 0°, 120° und 240°.

In F i g. 5A und 5B ist das Detektorenpaar 23i und 234 dargestellt, an deren Eingängen 230i und 2302 die von den Vorverstärkern 2O₁ und 2O₄ übertragenen Hörfrequenzsignale anliegen.

Die Eingangsklemme 230i ist mit der Ausgangsklemme 2033i der Fig.4 verbunden. Ein Detektor hat vier Stufen. Die erste Stufe ist ein Anpassungskreis 2311, bestehend aus einem Operationsverstärker 2310 hinter einem Spannungsteiler 2311, 2312, an welchem die Hörfrequenzsignale S des Mikrofons Mi und ggf. der akustischen Zelle 14 anliegen. Diese Stufe hat einen hohen Eingangswiderstand und einen Verstärkungsfaktor 1.

Die zweite Stufe ist ein (auch als drittes Filter bezeichnetes) aktives Bandpaßfilter 232i mit der Resonanzfrequenz F2, welches das in dem Band AF₂ liegende Spektrum der Hörfrequenzsignale S liefert. Auf diese Weise wird die Signalkennung unabhängig von den von der akustischen Zelle 14 ausgehenden Amplituden, da die von den anderen Konferenztischen ausgehenden Hörfrequenzsignale das Filter 35 (Fig. 3B) durchlaufen, welches das Band 4F? ausfiltert. Das Filter 232, besteht aus einem Operationsverstärker 2320 mit auf seine direkten und inversen Eingänge zurückgeführten Widerständen 2321 und 2322. einem Eingangskreis aus einem Widerstand 2323 in Reihe mit einem Kondensator 2324 und einem Schwingkreis aus einem Widerstand 2325 und einen Kondensator 2326. die in Parallelschaltung zwischen dem direkten Eingang des Verstärkers 2320 und dem Bezugspotential liegen.

Das gefilterte Signal wird dann in einer Verstärkerstufe 233i verstärkt, deren Ausgangssignal Si auf eine Detektor und Integrierstufe 234; gegeben wird. Diese Stufe enthält einen Operationsverstärker 2342. dessen Rückkopplungskreis zum inversen Eingang, an dem das Signal Si liegt, durch einen Widerstand 2343 in Reihe mit einer Diode 2344 gebildet wird. Der Ausgang des Verstärkers ist durch eine Diode 2346 in Riihe mit einem Widerstand zum Bezugspotential belastet. Der Verbindungspunkt von Diode und Widerstand ist zum inversen Eingang des Verstärkers über einen Widerstand 2345 zurückgeführt und ist zugleich die Verbindung zwischen dem Detektorteil der Stufe 234i und ihrem Integrationsteil, bestehend aus der Widerstands-Kondensator-Schaltung 2341. — Am Detektorteil steht das den positiven Amplituden des Signals Si entsprechende Signal 52 an (Fig.5A), während das der Umhüllenden des Signals £2 entsprechende Signal S3 am Ausgang des Integrierteils 2341 ansteht (F i g. 5B).

Das Signal S3 wird auf eine Kippschaltung 2351 (Schmitt-Trigger) gegeben, die aus einem Operationsverstärker 2350 und einer Widerstandsrückkopplung 2351 besteht. Der positive Eingang des Verstärkers 2350 liegt über ein Potentiometer 2352 an der Betriebsgleichspannung V. Dieses Potentiometer ist sämtlichen Schmitt-Triggern der Detektoren 23i bis 236 gemeinsam.

Die Kippschaltung 235i erzeugt negative Rechtekkimpulse St zwischen den beiden Spannungswerten +V und —V des Triggers. Die Vorderfront des Rechteckim-

pulses signalisiert das Auftreten eines Sprachsignals mit einem Pegel gleich oder oberhalb einer vorgegebenen oberen Schwelle, d. i. sobald das Signal S3 einen Spannungswert Vs übersteigt. Die Dauer T eines Rechteckimpulses S₄ ist gleich der Zeit, die das Sprachsignal S3 oberhalb einer unteren Schwelle V/ bleibt (F ig. 5B).

Diese Dauer T wird um einen Betrag A T in einem Haltekreis 236i verlängert, um die Unterbrechung der Übertragung der Identifizierung des Redners während der kurzen Silben- und Wortpausen seiner Rede zu verhindern.

Der Haltekreis weist auf seiner Eingangsseite einen Widerstand 2360 in Parallelschaltung mit einem Widerstand 2361 in Reihe mit einer Diode 2362 auf und auf seiner Ausgangsseite einen am Bezugspotential liegenden Kondensator 2363 an der direkten Eingangsklemme eines Operationsverstärkers 2364. Die Kapazität 2363 und der Widerstand 2360 spielen die Rolle eines Verzögerungskreises, der die Anstiegsfront des Impulses S₄ expotentiell verlängert.

Die Verzögerungszeit AT kann vom Benutzer eingestellt werden. Zu diesem Zweck liegt der inverse Eingang des Verstärkers 2364 an einem Wählschalter 2365, mit dem zwischen verschiedenen Widerstandswerten gewählt werden kann, die verschiedenen Werten AT von z. B. 200. 300 und 400 ms entsprechen. Dieser Wählschalter 2365 ist allen Detektoren 23i bis 23b gemeinsam.

Das Signal S₀ wird dann zum Adressencoder 24 übertragen und auf die Eingänge der den anderen Detektoren zugeordneten Prioritäts- und Sperrkreise 237 gegeben. So ist die Aufgabe des Kreises 237, des Detektors 23,, die anderen Detektoren 23₂ bis 23t zu sperren, wenn der Redner am Mikrofon Ai₁ spricht, indem die Übertragung der von den anderen Detektor- und Integrierkreisen 234₃ bis 234* über die Kippschaltungen 235; bis 235_b gelieferten Signale S3 verhindert wird. (In Fig. 5A bzw. 5B ist nur der vom Detektor 234 ausgehende Zweig dargestellt.)

Der Sperrkreis 237Oi des Kreises 237, des Detektors 23, wird von den logischen Identifizierungssignalen S₀ gesteuert, die von den Ausgängen der Haltekreise 236? bis 236b der fünf anderen Detektoren 232 bis 23«, über Dioden D₁: bis D^ übertragen werden, die ihrerseits den Prioritätskreis 23711 bilden.

Der Sperrkreis 237Oi enthält einen Transistor 2372, dessen Basis über einen Spannungsteiler 2373 mit den Dioden Du bis Dn, verbunden ist und dessen Kollektor über einen Widerstand 2374 am Ausgang der Stufe 234i mit dem inversen Eingang der Kippschaltung 235i verbunden ist.

Wie Fig.6 zeigt, sind den sechs Detektoren 23i bis 23t sechs Prioritätskreise 2371, bis 237I₆ aus je fünf Dioden Di. / zugeordnet. Die Dioden dieser Kreise bilden eine Matrize, deren erster Index / (i φ j) eine Zeile bzw. den Eingang des Sperrkreises 2370, eines Detektors 23, und der zweite Index j eine Spalte bzw. den Ausgang des Haltekreises 236, des Detektors 23; bezeichnet

Wenn zum Beispiel ein Teilnehmer L3 (Fig. 1) als erster das Wort ergriffen hat, steuert ein vom Haltekreis 236₃ des Detektors 233 ausgehendes Signal S₆ über die Dioden D₁₃, D₂₃, D₄₃, Ds₃ und A₃ die Transistoren 2372 in den Sperrkreisen 2370i, 237O₂,237O₄,237O₅ und 237O₆ in den Sättigungszustand, so daß deren Ausgänge auf Bezugspotential liegen und die Übertragung der Signale S₃ über die Kippschaltungen 235i, 2352, 23S₄, 235₅ und

235t, sperren. Infolgedessen wird nur das Identifizierungssignal 5t, des Haltekreises 2363 des Detektors 23₃ geliefert, welches den Adressencoder 24 zur Ausgabe des Adressensignals des Sprechers auf Platz L) im Telegrafieband ΔF(oder AFi) anregt. Das im Detektor 233 aus dem Signal 53 erzeugte Signal 5& wird erzeugt, weil der Transistor 2372 des Sperrkreises 2373 gesperrt ist, weil die Dioden D₃U D_i2, Du. D35, Da, kein Signal 5t, empfangen. Das Anzeigefeld Ri beginnt zu blinken.

Wenn der Teilnehmer auf Platz Lz zu sprechen w aufhört und der Teilnehmer auf Platz U das Wort ergreift wird der Detektor 233 nach Ablauf einer Zeitspanne Δ T durch ein Signal & blockiert, das am Ausgang des Detektors 236 erscheint. Nun sind die Detektoren 23, bis 23₅ über die Dioden D,₆ bis D* r, blockiert.

Übernimmt hingegen, wenn der Teilnehmer L\ geendet hat, kein anderer Teilnehmer das Wort, so bleibt die Signalisierung aller Detektoren aller Konferenztische unverändert. :o

Die Beschreibung hat gezeigt, daß im Gegensatz zu den Prioritätsschaltungen bekannter Art, bei denen Pegelvergleicher die Priorität demjenigen Redner geben, der die lauteste Stimme hat, die matrizenartigen Prioritätskreise nach der Erfindung (F i g. 6) die Priorität dem ersten Teilnehmer geben, der das Wort ergreift, welchen Pegel auch immer die Stimmen der anderen Teilnehmer haben. Das erste detektierte Signal S₁, dessen Vorderfront die steilste ist und außerdem über die obere Schwelle Vs hinausgeht, löst die Identifizierung des ersten Teilnehmers aus, der das Wort ergriffen hat, selbst wenn dann seine Stimme vielleicht schwächer ist als diejenige der anderen Teilnehmer, die zu Wort kommen wollen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine irrtümliche Signalisierung ausgeschlossen.

Außerdem können, wenn ein Teilnehmer nicht exakt in der Richtung seines Mikrofons spricht, die der. benachbarten Mikrofonen zugeordneten Detektoren, selbst wenn jene Schallwellen mit einem Pegel oberhalb der Schwelle Vs empfangen, kein Signal S₄ erzeugen, weil die Fortpflanzungsverzögerung der akustischen Schwingungen zwischen dem Mikrofon des Redners und den Nachbarmikrofonen eine Detektion der von den Nachbarmikrofonen ausgehenden Signale S3 erst später als diejenige des vom Rednermikrofon ausgehenden Signals S3 auslöst

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Konferenzgespräche über Fernsprechleitungen zwischen mindestens zwei an verschiedenen Orten befindlichen Teilnehmergruppen, deren jede an einem Konferenztisch Platz nimmt, der in der Mitte mit einem Lautsprecher und gleichmäßig um diese verteilt an jedem Platz mit einem Mikrofon ausgerüstet ist,

mit einem Sendeteil mit einem Sprechkanal und ι ο einem Datenkanal, wobei im Sprechkanal ein Mischer, der die Ausgänge der Mikrofone zusammenfaßt, in Reihe mit einem ersten Bandsperrfilter für das Frequenzband und einem Verstärker liegt, und im Datenkanal mit den Mikrofonen verbundene Detektoren, die eine Kennung für den sprechenden Teilnehmer eines Konferenztisches erzeugen, in Reihe mi» einem Datensender, der ein zu dem ersten Bandsperrfilter komplementäre Bandpaßfilter aufweist, liegen und die beiden Kanäle auf eine Fernsprechleitung geschaltet sind,
sowie mit einem Empfangsteil mit einem an die Fernsprechleitung angeschalteten Sprechkanal und einem Datenkanal, wobei

im Sprechkanal ein mit dem ersten identischen zweites Bandspannfilter in Reihe mit einem Verstärker und dem Lautsprecher liegt, und
im Datenkanal ein mit dem ersten identisches zweites Bandpaßfiler in Reihe mit einem Datenempfänger mit einem Demodulator für die Kennung und jo einem Adressendekoder, der eine Anzeigevorrichtung speist, liegen, dadurch gekennzeichnet, daß

im Sendeteil (2) eine beliebige Anzahl Mikrofone (M) jeweils an eine Schaltung zur Unterdrückung J5 der Selbsterregung (20) angeschlossen sind, die Phasenschieber enthalten, die die Phase der Tonfrequenzsignale der einzelnen Mikrofone derart gleichmäßig verschieben, daß die Tonfrequenzsignale benachbarter Mikrofone um jeweils den gleichen Betrag gegeneinander phasenverschoben werden, daß

die Detektoren (23) je ein drittes Bandpaßfilter mit einem zweiten Durchlaßbereich (AFi, F₂) und einen Prioritäts- und Sperrkreis aufweisen, die nach Übertragung der Kennung eines ersten Mikrofons (z. B. Mi) erst dann die Kennung eines anderen Mikrofons (z. B. M₂) übertragen und damit dieses Rednermikrofon (M2) priorisieren, wenn der vom Rednermikrofon Mi empfangene Signalpegel eine vorgegebene Signalschwelle (Vi) unterschreitet und der Signalpegel dieses anderen Rednermikrofons (Mi) zuerst gegenüber allen restlichen Mikrofonen eine weitere vorgegebene Schwelle (V₅) überschreitet, wobei die Schwelle V₅ höher liegt als die Schwelle V/ und daß im Sprechkanal des Empfangsteils ein zweites Bandsperrfilter (35) angeordnet ist, dessen Sperrbereich den Durchlaßbereich des dritten Bandpaßfilters umfaßt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 mit Mitteln zur Unterdrückung des Einflusses von Unterbrechungen von der Länge der Zwischensilben- und Zwischenwortpausen (Δ1), dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (24—28) die Identifizierungsdaten unabhängig von den Pegeln der übrigen Mikrofone (M2—Mf), solange der Pegel des Rendermikrofons (M\) die zweite Schwelle nur für diese Pausenlänge (Δ ^unterschreitet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkreise (237) jeder einen Transistor (2372) aufweisen, zwischen dessen Basis und die Ausgänge der die Identifmerungsdaten der übrigen Mikrofone (M2—Mf) übertragenden Schaltkreise (235₂-236₂ bis 235₆-236„) Dioden (D\2—D\b) geschaltet sind und dessen Kollektor die entsprechenden Schaltkreise (235i—236i) des Rednermikrofons (M\) sperrt, wenn eines der den übrigen Mikrofonen (Mi—Mb) zugeordneten dritten Bandpaßfilter (232₂—232s) ein Tonfrequenzsignal überträgt, dessen Pegel als erster nach Ablauf der Pausenlänge {Δ T) die erste Schwelle (V_s) überschreitet, ohne daß von dem Rednermikrofon (Mi) ein Tonfrequenzsignal mit einem Pegel oberhalb der zweiten Schwelle (V\) ausging.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für einen Konferenztisch mit einer geraden Anzahl gleichmäßig um seinen Mittelpunkt verteilter Mikrofone, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einem Paar sich diametral gegenüberliegender Mikrofone (AZi-M₄, M₂- M₅, M3—M₆) zugeordneten Phasenschieber (204₂,204₄,204₆) einen Phasenwinkel vonO" bzw. 180° haben.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für einen Konferenztisch mit den Mikrofonen zugeordneten Tableaus für die Identifizierungsdaten der Sprecher der anderen Konferenztische, gekennzeichnet durch von dem Empfänger (232,38,34,37,36) gesteuerte Mittel (V)zut Anzeige jedes das Wort ergreifenden fernen Teilnehmers.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch von dem Empfänger (232, 38, 34, 37, 36) gesteuerte Mittel (B) zur Anzeige eines anderen Konferenztisches (1) und des an diesem das Wort ergreifenden Teilnehmers.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender (24, 26, 27, 28) und Empfänger (232, 38, 34, 37,36) eines Konferenztisches (1) Mittel (28,38, 232) zur Übertragung von aus einem Datengeber (26) abgerufenen und in dem ersten Frequenzband (ÄF\, Fi) geformten Teilnehmeridentifizierungssignalen umfaßt.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Frequenzbänder gleich sind (Δ F\ = Δ F).